Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1. Литературный обзор
1.1. Значение факторов пола, когнитивных и личностных свойств в организации взаимодействия структур мозга 14
1.1.1. Влияние фонового состояния мозга на когнитивные процессы 14
1.1.2. Половые различия фоновой организации активности мозга 18
1.1.3. Отражение психологических свойств личности в организации активности мозга 21
1.1.4. Нейрофизиологические корреляты интеллектуальных способностей 26
1.2. Функциональное значение частотных диапазонов ЭЭГ в организации основных форм мышления 34
1.2.1 Тета-диапазон 34
1.2.2 Альфа-диапазон 37
1.2.3 Бета-диапазон 41
1.3. Функциональное значение структур мозга при разных видах мыслительных процессов
1.3.1. Выполнение математических операций 44
1.3.2. Вербальное мышление 48
1.3.3. Творческое мышление 58
1.4. Значение процессов внимания в организации мышления 72
1.4.1. Роль отдельных структур мозга в организации процессов внимания 73
1.4.2. Роль фактора пола и индивидуальных различий в селекции информации 80
ГЛАВА 2. Материалы и методы исследований
2.1 Испытуемые 88
2.2 Определение психологических характеристик 88
2.3. Количественная оценка вербальной и образной креативности 89
2.4. Методика конвергентного и дивергентного типов мышления 93
2.5. Методы дихотического тестирования с произвольно направленным и распределенным вниманием 93
2.6. Исследование ЭЭГ 95
2.7. Статистическая обработка данных 96
ГЛАВА 3. Комплексное психометрическое исследование креативности
3.1 Взаимодействие личностных и когнитивных свойств при экспериментальном определении уровня креативности 97
3.2 Роль пола при экспериментальном определении образной и
вербальной креативности 106
ГЛАВА 4. Особенности фоновой частотно-пространственной рганизации коры в зависимости от пола и сихологических характеристик 126
4.1 Определение значимости факторов пола, интеллектуальных и личностных свойств в фоновой активности коры головного мозга 128
4.2 Особенности частотно-пространственной организации ЭЭГ у лиц с разными личностными характеристиками 135
4.2.1 ЭЭГ-корреляты черт личности, выделенных согласно психоаналитической типологии 135
4.2.2 ЭЭГ-корреляты черт личности, выделенных согласно психодинамической теории Айзенка 144
4.3 Половые различия в частотно-пространственной организации ЭЭГ для разных личностных свойств 152
4.4 Особенности пространственной организации ЭЭГ в зависимости от
уровня и структуры интеллекта у мужчин и женщин 157
ГЛАВА 5. Организация полушарного взаимодействия при конвергентном и дивергентном мышлении в зависимости от пола. значение личностных характеристик 173
5.1 Частотно-пространственные особенности ЭЭГ при конвергентном или дивергентном мышлении у мужчин 174
5.1.1 ЭЭГ- корреляты конвергентного и дивергентного мышления 174
5.1.2 ЭЭГ- корреляты успешного дивергентного мышления 179
5.2 Частотно-пространственные особенности ЭЭГ при конвергентном и дивергентном мышлении у женщин 187
5.2.1 ЭЭГ- корреляты конвергентного и дивергентного мышления 187
5.2.2 ЭЭГ- корреляты успешного дивергентного мышления 191
5.3 Роль фактора пола в организация полушарного взаимодействия при конвергентном и дивергентном мышлении 197
5.3.1 Анализ мощности ЭЭГ 200
5.3.2 Изменения межполушарных взаимодействий при конвергентном и дивергентном мышлении 204
5.3.3 Изменения активности коры в зависимости от успешности дивергентного мышления 207
5.3.4 Конвергентное мышление 213
5.3.5 Дивергентное мышление 217
5.4 Значение личностных характеристик в организации полушарного взаимодействия при дивергентном мышлении у мужчин и женщин 224
ГЛАВА 6. Половые различия в полушарной организации процессов несфокусированного и произвольно направленного внимания при восприятии и запоминании латерализован-ной вербальной информации
6.1 Половые различия в полушарной организации процессов распределенного и произвольно направленного внимания при восприятии латерализованно предъявляемых слогов 233
6.1.1 Половой диморфизм в динамике межполушарной асимметрии при восприятии речевой информации 234
6.1.2 ЭЭГ-корреляты полового диморфизма при восприятии речевой информации в ситуациях распределенного и направленного внимания 238
6.2 Половые различия в полушарной организации процессов распределенного и произвольно направленного внимания при запоминании латерализованно предъявляемых слов 249
Заключение 271
Выводы 274
Литература
- Значение факторов пола, когнитивных и личностных свойств в организации взаимодействия структур мозга
- Определение психологических характеристик
- Взаимодействие личностных и когнитивных свойств при экспериментальном определении уровня креативности
- Определение значимости факторов пола, интеллектуальных и личностных свойств в фоновой активности коры головного мозга
Введение к работе
Актуальность проблемы
Биологические основы творческого стиля мышления давно привлекали к себе внимание исследователей, так как именно эта форма когнитивной деятельности обеспечивает прогресс развития человечества. Однако, выявление закономерностей функциональной организации нейронных структур мозга, лежащих в основе индивидуальных различий в эффективности творческого мышления стало возможным только в последнее время вследствие развития
новых методических подходов к изучению креативной деятельности человека (Petsche, 1996; Atchley et al., 1999; Бехтерева и др., 2000; Carlsson et al., 2000; Jausovec, Jausovec, 2000). Для дифференциации творческого (или креативного) типа мыслительного процесса введено понятие «дивергентное» мышление (т.е. оригинальное и многозначное) в противовес «конвергентному» (т.е. однозначному и стереотипному) (Guilford, 1967). Имеются нейрофизиологические доказательства преимущественного вовлечения правого полушария в
ф процессы творчества (Симонов, 1987,1995; Норре, Kyle, 1990; O'Boyle et al., 1995). Однако, эти данные не достаточны для объяснения мозговых механизмов креативной деятельности, так как с одной стороны правосторонняя активация коры показана и в случае явно стандартного, конвергентного мышления (Свидерская, Королькова, 1994; Earle J.B. et al., 1996). С другой стороны на основе ряда исследований сложилось представление о более тесном взаимодействии полушарий у креативных персон и менее выраженной у них асимметрии активности мозга (Miran, Miran, 1984; Petsche, 1996; Atchley et al., 1999; Бехтерева и др., 2000; Carlsson et al., 2000). Причиной такого расхождения во мнениях могут быть неизученные пока закономерности функционального полушарного взаимодействия, в формировании которых существенное значение имеют факторы пола, эмоциональной регуляции, а также особенности включения в селекцию информации передней и задней систем внимания (Kimura, 1987,2000; Davidson, 1993; Goldberg et al., 1994; Симонов, 1996; Вольф, 1998,2000; Афтанас, 2000).
6 Проблема половых различий в когнитивной деятельности приобрела
сегодня особую актуальность. Это обусловлено не только фактами
существования у особей разного пола специфических форм поведения, но и
тем, что даже при одинаковых формах поведения и результатах когнитивной
деятельности их организация как на нейрофизиологическом, так и на
нейрохимическом и даже структурном уровнях может иметь принципиальные
половые различия (Kimura, 1987,2000; Kirkpatrick, Bryant, 1995; Halpern, 2000;
Вольф, 2000). При тестировании креативности в экспериментальных условиях
женщины нередко показывают лучшие результаты, чем мужчины (Forisha,
1978; DeMoss et al., 1993; Dudek et al., 1993), хотя в реальной жизни таких
отличий в творческой продуктивности не наблюдается. Известны попытки
объяснения этих фактов на основе влияния социо-культурных стереотипов
(Abra, Valentino-French, 1991; Cangelosi, Schaefer, 1991). Однако, наличие
полового диморфизма в когнитивной деятельности на нейрофизиологическом и
нейрохимическом уровнях позволяет предположить существование половых
различий в самих механизмах полушарного взаимодействия при творческом
мышлении. Наряду с упомянутыми выше данными о большем взаимодействии
полушарий у креативных персон или при дивергентном стиле мышления
известно, что женщины отличаются от мужчин менее выраженной
функциональной специализацией полушарий при их более тесном
взаимодействии посредством мозолистого тела (Jancke et al., 1997; Kensaku et
al., 2000; Saywitz et al., 1995; Zaidel et al., 1995). Учитывая также более
выраженную динамику ментальных операций и гибкость стратегий мышления
у женщин в сравнении с мужчинами (Davidson et al., 1976; Hausmann,
Gunturkim, 1999), сопоставление приведенных фактов указывает на
парадоксальность явления, так как согласно всем этим данным именно
женщины должны быть более креативными персонами, хотя реально этого не
наблюдается. Выявление причин такого парадокса возможно путем изучения
нейропсихологических основ полового диморфизма в полушарной организации
креативных процессов.
Другим перспективным направлением в исследовании творчества является выяснение значения личностных характеристик для продуктивного творческого процесса (Simonton, 2000). Однако, в полученных результатах имеется много противоречий: так, например, на одном полюсе отмечается чрезвычайная эмоциональная чувствительность творческих личностей и неконформность их суждений и поведенческих реакций (Gelade, 1997), на другом - предпочтение эмоциональной стабильности и социальная компетентность (Smith, Tegano, 1992). Тем не менее, несомненна важная интегрирующая роль эмоций в творческом процессе (Симонов, 1987) и, соответственно, необходимо целенаправленное изучение эмоциональных свойств креативных персон. Другой личностной характеристикой, которая может оказать существенное влияние на эффективность креативного мышления, является интуиция, так как переход между сферами логического и интуитивного мышления рассматривается как критерий творческой результативности (Пономарев, 1988).
Известно, что фоновое состояние активности нейронных ансамблей коры мозга играет существенную роль в их последующем взаимодействии, вызванном когнитивной деятельностью (Shepard, Boyer, 1990; Green et el., 1992; Basar et al., 1997). В свою очередь особенности такого функционального объединения нейронных сетей связаны как с полом испытуемых, так и с их психологическими особенностями (Данилова, 1992; Русалов и др., 1993; Corsi-Cabrera et al., 1993; Zuckerman, 1994; Horita et al., 1995). Учитывая, что именно устойчивые черты личности обусловливают стабильные формы поведения, можно предположить, что наблюдаемая выраженность психологических свойств индивидуума является отражением «жесткости» или «гибкости» нейронных связей, которые проявляются в паттерне фоновой активности нейронных ансамблей и определяют их последующее функциональное взаимодействие, в том числе при дивергентном мышлении. Такое предположение согласуется с ранее выдвинутой гипотезой информационного синтеза, согласно которой своеобразие психического состояния определяется самоорганизующейся системой нейронных групп различной лабильности,
имеющей жесткое ядро (Иваницкий, 1996,1997). Однако, этот вопрос, особенно в части, касающейся связей показателей интуиции и функциональной активности мозга, остается пока совершенно неизученным.
Для формирования креативного решения проблемы, по-видимому, необходимы определенные особенности в процессах селекции информации в мозге. Исходя из современных представлений об организации систем внимания в мозге (Posner, 1990,1994; Наатанен, 1998), можно предположить, что в регуляции межполушарного взаимодействия, определяющего эффективность дивергентного мышления, большое значение имеет степень вовлечения фронтальных или париетальных отделов корковой системы внимания. В то же время существуют данные о разных механизмах селекции информации в латеральном и передне-заднем направлении у мужчин и женщин при выполнении ряда когнитивных заданий (Goldberg et al., 1994). В связи с этим представляет интерес гипотеза Майерс-Ливи, согласно которой причиной половых различий в когнитивных процессах являются отличия в процессах селекции информации у мужчин и женщин (Meyers-Levy, 1989). Поэтому исследование динамики межполушарного и внутриполушарного взаимодействия у мужчин и женщин в зависимости от условий организации внимания может представлять информационную ценность для понимания предпосылок результативной творческой деятельности.
Следовательно, изучение особенностей полушарного взаимодействия, формирующихся при решении креативной задачи у мужчин и женщин, с учетом их личностных характеристик является актуальным направлением современной нейробиологии.
Цель и задачи исследования.
Цель работы состояла в выявлении особенностей полушарной организации дивергентного мышления у мужчин и женщин с учетом их личностных характеристик. В соответствии с этой целью были поставлены следующие задачи:
Разработать подходы для количественной оценки эффективности дивергентного мышления и выяснить значение факторов пола и личностных характеристик (тип личности, когнитивный стиль, уровень интеллекта) для продуктивной творческой деятельности.
Определить значение фактора пола и психологических личностных свойств в фоновой частотно-пространственной организации биопотенциалов коры мозга.
Выявить особенности функциональной организации коры у мужчин и женщин при дивергентном мышлении в сравнении с конвергентным.
4. Оценить модулирующее влияние психологических свойств на
функциональную организацию коры при дивергентном мышлении.
5. Определить значение произвольно направленной и несфокусированной
селекции информации для формирования половых различий в полушарной
организации когнитивной деятельности.
Основные положения, выносимые на защиту.
1. Эффективность дивергентного мышления определяется совместным
влиянием фактора пола и личностных характеристик, среди которых наиболее
значимыми являются интуиция, рефлексивность и уровень интеллекта.
2. Фоновая частотно-пространственная организация биопотенциалов
коры связана как с фактором пола, так и с выраженностью психологических
свойств. Женщины по сравнению с мужчинами характеризуются усилением
межполушарного взаимодействия в низкочастотных диапазонах корковых
биопотенциалов, а мужчины - более выраженным внутриполушарным
взаимодействием в высокочастотных альфа2 и бета-диапазонах. У мужчин
паттерны фоновой ЭЭГ оказываются в большей мере связанными с
иррациональными психическими функциями, тогда как у женщин - с
показателями эмоциональности и социальной конформности.
3. Дивергентное мышление характеризуется повышением мощности, а
также межполушарной и правополушарной когерентности бета2-ритма по
сравнению с фоновыми значениями. Успешное дивергентное мышление
сопровождается разной организацией корковой активности у мужчин и женщин согласно показателям мощности и когерентности ЭЭГ в бета2-диапазоне: первые эффективно решают проблему при диффузно представленном по коре увеличении мощности ритма и тесном взаимодействии обоих полушарий, тогда как вторые, наоборот, характеризуются локальной активацией коры и менее тесным взаимодействием полушарий по сравнению с некреативными лицами. При этом в наибольшей мере пространственной организации корковой активности, характерной для успешного дивергентного мышления, способствует повышение интуиции.
4. Наиболее выраженной особенностью конвергентного мышления
является функциональное изменение паттернов ЭЭГ в тетаї-диапазоне. Для
мужчин характерно усиление взаимодействия между центрально-париетально-
окципитальными областями обоих полушарий, а также между фронтальными и
темпоро-окципитальными отделами правого полушария. Эти изменения
когерентности при повышении мощности тетаї-ритма в правом передне-
фронтальном отделе коры указывают на преимущественное включение у
мужчин правополушарных механизмов внимания и использование зрительно-
пространственных стратегий мышления, тогда как наблюдаемое у женщин
смещение паттерна когерентных связей в темпоральную область коры левого
полушария при относительном доминировании тетаї-ритма в левом
фронтальном отделе свидетельствует о более выраженном левополушарном
контроле вычислительных операций и использовании вербальных стратегий.
5. В основе половых различий в частотно-пространственной организации
электрической активности коры мозга при дивергентном и конвергентном
мышлении могут лежать особенности полушарных процессов селекции
информации, связанные с разным вовлечением в регуляцию этих процессов у
мужчин и женщин передней и задней систем внимания.
Научная новизна исследования.
Впервые с использованием картирования электрической активности коры головного мозга проведено комплексное исследование роли фактора пола и
индивидуальных психологических свойств в организации фоновой активности
полушарий мозга и ее изменений при творческом мышлении.
Показано, что факторы пола и индивидуальных психологических свойств взаимодействуют в своем влиянии на фоновую и вызванную дивергентным мышлением электрическую активность коры головного мозга
Впервые установлено, что дивергентное мышление вне зависимости от пола связано с изменениями ЭЭГ в бета2-частотном диапазоне: увеличением мощности и межполушарной когерентности биопотенциалов совместно с усилением ипсилатеральной когерентности в правом полушарии. Однако эффективное дивергентное мышление определяется разными уровнями активации и взаимодействия полушарий у мужчин и женщин: первые успешно решают проблему при регионарно широком увеличении мощности бета2-ритма и тесном взаимодействии обоих полушарий, тогда как вторые характеризуются локально выраженным повышением мощности бета2-ритма и менее тесным взаимодействием полушарий по сравнению с некреативными лицами.
Впервые показано, что как рациональные, так и иррациональные психические функции влияют на функциональную организацию корковой активности при дивергентном мышлении, но у мужчин большее значение имеет интуиция, а у женщин - ощущение.
Обнаружено, что конвергентное мышление характеризуется изменением паттернов ЭЭГ в тетаї-диапазоне, причем у мужчин согласно показателям когерентности наблюдается повышение межполушарного взаимодействия центрально-париетально-окципитальных областей коры совместно с более тесным взаимодействием фронтальных и темпоро-окципитальных отделов в правом полушарии, тогда как у женщин фокус сходного паттерна усиления когерентных связей в большей мере смещен в темпоральную область левого полушария.
Показано, что нейрофизиологической основой полового диморфизма во взаимодействии полушарии при дивергентном мышлении могут быть отличия в процессах селекции информации: у мужчин в большей степени задействована передняя правополушарная система непроизвольного внимания, а у женщин
наблюдается совместное вовлечение и задней, и левополушарной фронтальной системы произвольной селекции информации.
Теоретическое и научно-практическое значение работы.
Работа посвящена актуальной проблеме изучения функциональной организации коры головного мозга при творческом стиле мышления. Исследование выполнено на стыке психологии, психо- и нейрофизиологии.
Теоретическое значение работы состоит в получении новых фундаментальных знаний о принципах функциональной организации полушарий при дивергентном и конвергентном стилях мышления, их отличиях у мужчин и женщин и связях с индивидуальными психологическими свойствами.
Данные проведенного исследования показывают существование полового диморфизма в организации фоновой активности коры головного мозга, а также в полушарных взаимодействиях при результативном дивергентном мышлении. Сопоставление ЭЭГ-коррелятов дивергентного мышления и произвольно сфокусированной или несфокусированной селекции конкурентно предъявляемых вербальных стимулов дает основание считать нейрофизиологической причиной полового диморфизма в творческом мышлении разные процессы взаимодействия систем внимания у мужчин и женщин
Выявленные особенности модуляции корковой активности в широком диапазоне частот рядом психологических свойств, таких как экстраверсия, социальная конформность, эмоциональная чувствительность или интуиция имеют важное значение для прогнозирования стабильности психоэмоционального состояния и эффективности когнитивной деятельности.
Результаты исследования дают новые представления о вкладе в формирование творческой продуктивности факторов пола и таких важных психологических качеств как интуиция или эмоциональная чувствительность, что является необходимым условием для построения адекватных моделей мыслительной деятельности и разработки новых методов развития творческого мышления. Полученные знания перспективны для их применения в психолого-педагогической практике.
Результаты и положения работы включены в лекционные и лабораторные курсы по психофизиологии (на Факультете гуманитарного образования в Новосибирском государственном техническом университете и в Новосибирском институте экономики, психологии и права) и физиологии высшей нервной деятельности (в Новосибирском государственном университете).
Апробация работы.
Основные результаты работы были представлены на И, III и IV Съездах физиологов Сибири и Дальнего Востока (Новосибирск, 1995, 1997, 2002), 9-й Европейской конференции по личностным различиям (Саррей, Англия, 1998), 3-ем Международном симпозиуме KORUS (Новосибирск, 1999), Всероссийской научной конференции с международным участием, посвященной 150-летию со дня рождения академика И.П. Павлова (Санкт-Петербург, 1999), 5-ой Международной конференции по функциональному картированию мозга человека (Дюссельдорф, Германия, 19999), 9-ой Европейской конференции по оценке психологических свойств личности (Патрас, Греция, 1999), 2-ой Международной конференции по когнитивным наукам (Токио, Япония, 1999), XXVII-м Международном психологическом конгрессе (Стокгольм, Швеция, 2000), XIX Съезде физиологов России (Казань, 2001), Всесоюзной конференции по асимметрии (Москва, 2001), 8-й и 9-й Интернет-конференциях по проблемам личности (Тамбов, 2001, 2002), Юбилейной международной конференции по нейрокибернетике, посвященной 90-летию со дня рождения А.Б. Когана (Ростов-на-Дону, 2002), XI Психофизиологическом конгрессе (Монреаль, Канада, 2002).
Результаты работы опубликованы в 32 печатных трудах, из них 16 статей в центральных и зарубежных журналах.
Значение факторов пола, когнитивных и личностных свойств в организации взаимодействия структур мозга
Многочисленными исследованиями установлено, что фоновые особенности частотно-пространственной организации структур мозга, в том числе асимметрия их активности в значительной степени определяет эффективность функциональной организации нейронных в разнообразной когнитивной деятельности. Однако, возникает вопрос, насколько стабильны показатели спектра ЭЭГ и могут ли они характеризовать индивидуальную изменчивость активности коры. Анализ индивидуальной вариабельности фоновой ЭЭГ с помощью оценки коэффициентов вариации показал стабильность таких параметров ЭЭГ, как абсолютная и относительная мощность в дельта, тета и альфа-диапазонах, хотя альфа активность отличалась большей вариабельностью как при внутри-, так и межиндивидуальных сравнениях (Van Dis et al., 1979). Постоянство параметров тета- и альфа-ритмов с коэффициентом корреляции 0,81-0,86 отмечено при часовом интервале между тестированиями (Burges, Gruzelier, 1993) или интервале в 4,5 месяца (Pollock е.а., 1991). Сходная стабильность таких же параметров ЭЭГ была получена и при достаточно больших интервалах повторного тестирования (3-4 мес.) (Salinsky et al., 1991) или (25-62 месяцев) (Kondacs, Szabo, 1999), причем в первом из названных исследований также было отмечено, что увеличение эпохи анализа ЭЭГ ведет к повышению коэффициента корреляции между значениями в двух тестированиях. Высокая стабильность фронтального и заднего тета-ритма, а также мощности биопотенциалов альфа 1- и альфа2-диапазонов отмечена как в фоновом состоянии, так и при двух последующих сравнениях с семидневным интервалом исследования ЭЭГ при выполнении задания на рабочую память или психомоторную бдительность (McEvoy et.al., 2000).
Анализ показателей когерентности фоновой ЭЭГ в разных частотных диапазонах, измеренный в группе близнецов, позволил заключить, что на 60% его изменчивость определяется генетическим фактором, это касается тета-, альфа- и бета-ритмов (Beijsterveldt et al., 1998).
Многочисленными исследованиями установлено, что фоновое состояние ЭЭГ в значительной мере влияет на результаты разнообразной когнитивной деятельности (Green et al., 1992; Salemins et al., 1995; Sheppard, Boyer, 1990; Turbes, 1992). Так, например, показано, что уровень подавления альфа-активности при распознавании зрительных образов зависит от фонового значения мощности альфа-ритма (Sheppard, Boyer, 1990). При исследовании концептуального обучения было обнаружено, что фоновая мощность биопотенциалов в альфа 1-диапазоне является индикатором исследовательского поведения, и ее большие значения отражают больший интернальный контроль поведения (Bosel е.а., 1990). Устойчивые топографические паттерны альфа-ритма, выявленные для трех типов ВНД, при эмоциональной нагрузке видоизменяются зависимым от типа образом (Русалова, Калашникова, 1995). Выдвинута гипотеза, что вызванные ответы коры мозга развиваются на основе резонанса со спонтанной ЭЭГ, причем функциональное значение имеет не только альфа-активность, но и фоновые колебания в тета- и бета-диапазонах (Basar et al., 1997, 1999; Neuper, Pfurtscheller, 2001). Асимметрия в префронтальной и темпоральной коре является предиктором степени функциональной асимметрии, развивающейся при дихотическом тестировании: большее значение эффекта «правого уха» получено в случае левополушарной активации темпоро-париетальной области (Davidson, Hugdal, 1996) или при обратной асимметрии префронтальной областей: пониженной активации левой префронтальной коры, но повышенной - правой (Hugdahl, 2000). Существует мнение, что асимметрия суммарной мощности альфа-ритма в лобных отведениях является индикатором уровня текущей активации мозга, причем выявленная большая активация правого полушария может указывать на состояние эмоциональной напряженности у испытуемых, неадаптированных к состоянию новой деятельности в условиях электрофизиологического эксперимента (Кирой и др., 1996).
Разделение психофизиологической системы активации на две системы: тонической и фазической активации позволяет объяснить роль фонового, подготовительного состояния в механизмах развертывания нейронного ответа с одной стороны, и процессах обработки поступившей информации - с другой (Derryberry, Tucker, 1991; Robinson, 1982,1999; Klimesch, 1996,1999). Установлено, что степень вызванной синхронизации - десинхронизации тета- и альфа-ритмов зависит от их фонового значения, причем в альфа-диапазоне уровень вызванной десинхронизации тем больше, чем больше мощность альфа-ритма в покое, а в тета-диапазоне - наоборот, синхронизация тем больше, чем меньше фоновые значения мощности; кроме того фоновые показатели мощности в тета-и «верхнем» альфа-диапазонах указывают на успешность выполнения когнитивного задания (Klimesch, 1999). Хорошее запоминание положительно коррелировало с большими значениями мощности «верхнего» альфа-ритма и с меньшим уровнем мощности в тета-диапазоне. Предполагается, что эти явления отражают основные компоненты выполнения мнестического задания: семантической памяти и кодирования новой информации. Для успешных вычислительных операций оказалось необходимым повышение фоновой мощности в других частотных диапазонах: 5,5-7,5 Гц и 12,5-14,25 Гц (Klimesch et al., 2000).
Таким образом, тоническое состояние коры по-разному влияет на выполнение мыслительных операций. Роль тонического состояния коры на развитие вызванного сенсорной стимуляцией ответа исследовалась также по индивидуальным изменениям амплитуды Р300 (Polich, 1997). Установлены положительные корреляции между значениями РЗОО и мощностью колебаний в низкочастотных дельта-, тета- и альфа 1-диапазонах, которые сохранялись в разные возрастные периоды. Однако, Д. Робинсон приводит данные анализа компонентов слухового ВП, указывающие на связь взаимодействия активирующих и тормозных систем мозга с фактором возраста и пола (Robinson, 1998). Степень влияния этих систем оценивалась по вкладу ритмов биопотенциалов в дельта, тета и альфа-диапазонах.
Установлена связь мощности ритмов ЭЭГ с такими составляющими темперамента как активность и эмоциональность (Маркина и др., 2000). Согласно этим данным показатели предметности и социальной эмоциональности и тревожности наиболее тесно связаны с мощностью тета-ритма, тогда как показатель эргичности - с различными параметрами мощности ЭЭГ во всех трех частотных диапазонах.
Определение психологических характеристик
Определение личностных свойств испытуемых основывалось на психоаналитической модели К. Юнга, согласно которой выделяются рациональные и иррациональные психические свойства, или психобиологической модели личности Г. Айзенка, широко применяющейся в нейрофизиологических исследованиях (Strelau, 1998; Robinson, 2001). В первом случае определение общих типов установки личности: экстраверсии (Е) - интраверсии (I) и психологических функций: ощущения (S) - интуиции (N), логики (Т) - чувства (F), рассудочности (J) - импульсивности (Im)) производилось согласно методике Д. Кейрси (Keirsey, 1989; Овчинников и др., 1994). Согласно второму подходу структуру личности формируют нейротизм (Nr), экстраверсия (Е) и психотизм (Р), которые оценивались по опроснику EPQ (Айзенк и др., 1991). Введенная в EPQ шкала «лжи» позволяет оценить искренность ответов, а также степнь выраженности социальной конформности испытуемого. Для выяснения соотношения маскулинных - феминных - андрогинных свойств использовался опросник BSRI (Bern, 1974). Уровень вербального (IQw), арифметического (IQd) и образного (IQs) интеллекта определяли по тесту Амтхауэра (Amthauer, 1970). Когнитивные стили были представлены профилем: «синтезатор - идеалист -прагматик - аналитик - реалист» согласно методике Харрисон и Брэмсон (цит. по Алексеев, Громова, 1993).
Для определения невербальной креативности использовали субтесты Е.Торранса "Круги" и "Завершение картинок" (Torrance, 1962; Дружинин, 1998). Диагностика вербальной креативности проводилась на основе теста отдаленных ассоциаций С. Медник (Mednich, 1969; Холодная, 1997) и методики когнитивного синтеза (Холодная, 1997). Время выполнения тестов не ограничивалось и составляло 10-20 мин. для каждой методики. Задания давались парами методик (одна для определения образной креативности, другая - вербальной) в случайной комбинации с перерывом между парами в одну неделю, причем испытуемые могли выбирать, какое задание они будут выполнять.
Подсчет показателей креативности в субтесте "Завершение картинок" и методике когнитивного синтеза осуществлялся стандартным способом (Холодная, 1997; Дружинин, 1998). Для количественного анализа показателей креативности в субтесте "Круги" и ассоциативном тесте были разработаны компьютеризирован ные методики (программы реализованы на языках Borland Pascal 7,0 и Delphi 3.0; программист Р.В.Петров). В первом случае само тестирование проводилось по стандартной методике с использованием бланков с изображением 20-ти кружков. Количественное определение креативности осуществлялось путем ввода данных с экспертной оценкой каждого рисунка, так что для каждого испытуемого можно было вычислить суммарную оригинальность изображений и гибкость мышления (т.е. количество категорий, к которым принадлежат придуманные изображения), а также зафиксировать количество использованных кругов и сложных рисунков (т.е. составленных из нескольких кругов). В субтесте "Круги" суммарная оригинальность вычислялась как ОРг= ЦОРзі + 1/Ni), где ОРэ - оригинальность изображения согласно экспертной оценке, Ni - количество аналогичных изображений і-ого рисунка, имеющихся в базе данных (i =20).
В ассоциативном тесте испытуемый набирал на клавиатуре компьютера слово-ассоциацию в ответ на предъявленную триаду слов-стимулов. Суммарная оригинальность ассоциаций определялась как ОРАС= E(l/Ni), где N - количество таких же слов-ассоциаций, сохраняющихся в базе данных для і-ой триады слов (і =20), при этом достаточно было придумать по одной ассоциации на каждую триаду слов. Регистрировалось время раздумий на каждую из 20-ти триад, а затем вычислялось среднее время в данном тестировании. Окончательный результат регистрировался после проверки ассоциаций экспериментатором на предмет грамматических ошибок, описок и т.п.
В табл.1 приведены типичные ответы, выделенные в ходе формирования базы ответов при тестировании 302 человек по методике "Круги" и 518-ти - по ассоциативному тесту. Эти базы ответов использовались для вычисления оригинальности ответов в данном исследовании. На рис.1 показаны примеры индивидуального тестирования в случае низкой (А) и высокой (Б) креативности, соответственно, со значениями 0,45 и 12,22 (в первом случае количество категорий - 9, во втором -13).
Взаимодействие личностных и когнитивных свойств при экспериментальном определении уровня креативности
В последние годы в психологии творчества сложилось представление о сложной, многоуровневой иерархии различных этапов и компонентов процессов творчества (Пономарев, 1994; Русалов, Полтавцева, 1997; Холодная, 1997), однако, не вполне ясно, каково соотношение этих компонентов: мыслительного и художественного, конвергентного и дивергентного, логического и интуитивного. Известен ряд классификаций составляющих творческого потенциала личности, в том числе проявление общего интеллекта, интуитивизм, эмоциональность и т.д. (Моляко, 1994; Пономарев, 1994), однако общая эмпирическая оценка взаимодействия этих параметров не известна и признается перспективным направлением психологии творчества (Simonton, 2000). Очевидно, сложность проблемы связана с тем, что задача является междисциплинарной и требует интегрирования методов и знаний, полученных как в рамках психологии и педагогики, так и психофизиологии и нейрофизиологии, что позволяет внести системность и инструментальность в исследование проблемы творчества. Важная роль при этом принадлежит исследованиям значения биологических и социальных компонентов в природе творческой одаренности (креативности) (Abra, Valentine-French, 1991; Грановская, Крижанская, 1994; Симонов, 1995; Богоявленская, 2002). Большое значение, с одной стороны, придается выяснению роли межполушарной асимметрии в разворачивании творческих процессов, а с другой - влиянию социально-культурных стереотипов на формирование креативной личности. Причем большая часть работ, посвященных исследованию креативности, касается либо воспитания детей в специализированных школах, либо психологических особенностей представителей "творческих" специальностей: музыкантов, архитекторов, ученых (см., например, Esquivel, Lopez, 1988; Голицин и др., 1990; Богоявленская, 2002). В то же время является актуальным и вопрос о возможности проявления и развития творческих способностей любого человека, причем не только в профессиональной деятельности, но и в быту, семье и т.д., что имеет большое значение для саморазвития и самоактуализации каждого. Поэтому несомненный интерес вызывает анализ взаимодействия личностных и когнитивных характеристик "обычных" субъектов, различающихся по степени оригинальности мышления.
Важным моментом является выявление причин половых различий в эффективности творческой деятельности. При тестировании креативности в экспериментальных условиях женщины нередко показывают лучшие результаты, чем мужчины (Forisha, 1978; DeMoss et al., 1993; Dudek et al., 1993), хотя в реальной жизни таких же отличий в творческой продуктивности не наблюдается. Известны попытки объяснения этих фактов на основе влияния социо-культурных стереотипов (Abra, Valentino-French, 1991; Cangelosi, Schaefer, 1991). Вместе с тем, ряд психо-генетических исследований доказывает, что существуют генетически обусловлен-ные половые отличия в выраженности таких психологических черт, как, например, поиск ощущение, тревожность, экстраверсия и др. (Feingold, 1994; Funkel, VcGue, 1997; Jang et al., 1998). Исходя из данных, хотя и неоднозначных, о связи экстраверсии или нейротизма и креативности (см., Дружинин, 1999), можно предположить, что на конечном этапе диагностики результативности творческого мышления присутствует влияние как фактора пола, так и личностных характеристик.
В связи с этим на первом этапе работы нами было проведено комплексное психометрическое исследование образной креативности студентов технического университета (334 человека, из них 234 мужчины), направленное на выяснение роли биологического (пол), социального (личностные черты, когнитивный стиль) и интеллектуального (уровень IQ) компонентов при дифференциации успешности этого вида творческой деятельности. Следует отметить, что такое выделение успешного творчества, является достаточно условным и не может служить показателем одаренности вообще. Это лишь экспериментальный прием, который кажется нам полезным для достижения целей, поставленных в данной части работы. При этом использование методики определения образной креативности представлялось наиболее целесообразным, так как согласно ряду данных половые различия более стабильно проявляются именно при анализе образно-пространственного мышления (Виноградова, Семенов, 1993; Halpern, 2000).
Исследование отличительных личностных качеств и особенностей мышления в группах студентов с разным уровнем творческих способностей было проведено с помощью ANOVA для фактора "творчество" (ГРтв) (соответственно, группы 1-2-3 по степени возрастания оригинальности). На рис.2 показаны примеры работ, характерные для выделенных групп: А - для 1 - "стереотипной", Б - для 3 "оригинальной". При этом мы придерживались гипотезы, что процессы творчества не являются "видоспецифичными" и что выделение оригинальных способов решения задачи с кругами в противовес массовым, стереотипным представлениям (а экспертная оценка проводилась примерно по 600 работам) может служить экспериментальным маркером креативности. То есть в данном случае под "творчеством" понимается только возможность проявления отдельных элементов новизны воображения, в значительной мере ограниченная рамками предложенного задания. Такой подход кажется нам особенно полезным именно в отношении лиц, профессиональное обучение которых опирается на систему точных наук и, соответственно, развитие навыков конвергентного мышления. Предлагаемый тест, напротив, выявляет присутствие элементов дивергентного мышления, способности синтеза нового образа, единичного и индивидуального, именно такой пример приведен на рис. 2 Б.
Определение значимости факторов пола, интеллектуальных и личностных свойств в фоновой активности коры головного мозга
После опробования ряда методик факторного анализа было выяснено, что наилучшее выделение факторов осуществляется методом главных компонент с вращением «нормализованный варимакс». Выбор числа факторов, необходимых для описания массива данных, основывался на критериях Кайзера-Гуттмана и «каменистой осыпи» Кэттела (Купер, 2000; Боровиков, Боровиков, 1997).
Факторный анализ выполняли на массиве данных, включающих суммарную мощность или когерентность ЭЭГ в левом и правом полушариях для каждого из 6-ти частотных диапазонов (суммарная межполушарная когерентность рассматривалась отдельно для гомологичных и негомологичных отведений), пол испытуемых и одно из 10-ти рассматриваемых психологических свойств (S,T,J; L,N,E,P или IQw,IQs,IQd). В результате такого анализа были выделены 2 или 3 фактора, набиравших 67-79% общей дисперсии данных. Учитывая, что значения экстраверсии, определенные согласно опросникам Кейрси или Айзенка тесно коррелировали (к=0,85), при статистическом анализе данных в этом разделе и в дальнейшем рассматривалась только экстраверсия по Айзенку.
При анализе мощности ЭЭГ, пола и каждой из личностных характеристик S,T,J данные оказались сгруппированы в два фактора, представленных сходными нагрузками по мощности ЭЭГ как для левого, так и правого полушарий за исключением функции мышления (Т), для которой наблюдались латеральные различия. Функция ощущение (S) с нагрузкой 0,49/0,46 (для левого и правого полушария, соответственно) вошла в фактор «ПОЛ» (нагрузка которого составила -0,70/-0,72), в этот фактор также вошли мощность бета2 и альфаі-ритмов с нагрузками -0,62/-0,61 и 0,40/0,44, соответственно. В табл.8 приведен пример этих результатов факторного анализа для функции S: жирным шрифтом выделены наиболее значимые нагрузки для соответствующих параметров, формирующих один из 2-х факторов (второй фактор в данном случае сформирован показателями мощности ЭЭГ, где пол представлен нагрузкой только -0,28/-0,27, а ощущение - еще меньше). Сходные с S результаты, но с большими нагрузками (-0,70/ 0,70) в фактор «ПОЛ» были получены для функции «рассудочность» (J). Т с нагрузкой -0,80/-0,84 также вошло в фактор «ПОЛ», однако для левого полушария в этом факторе более заметными были нагрузки по бета2 и альфа 1 ритмам, а для правого полушария - альфа 1 и альфа2, тогда как мощность бета2 ритма формировала третий фактор, куда вошли также показатели бетаї и альфа2-ритмов.
Анализ характеристик L,N,E,P показал, что для левого полушария все они, за исключением экстраверсии (Е), совместно с полом составляют один общий фактор «ПОЛ», но с разной нагрузкой: для нейротизма (N) и пола нагрузки были равны (соответственно, 0,73 и 0,76) (см. табл.8), для шкалы «лжи» или социального конформизма (L) - соответственно, -0,62 и 0,56, а для психотизма (Р) - -0,58 и 0,76. В наибольшей степени в этом факторе были ф представлены нагрузки от мощности бета2 (0,60-0,42) и альфа 1 (от-0,31 до 0,27) ритмов. Для N факторообразование по показателям мощности в правом полушарии было аналогично тому же, что и в левом. L в правом полушарии формировала собственный фактор, куда входили мощности всех высокочастотных ритмов: бета2, бетаї и альфа2 (нагрузки, соответственно, 0,74/0,33/0,40), а Р объединялся с ПОЛОМ, и в этом факторе в большей степени был представлен альфа2-диапазон (нагрузки, соответственно, -0,72/0,74/-0,30. Наиболее несвязанными оказались ПОЛ и ЭКСТРАВЕРСИЯ, формировавшие собственные факторы, в которых, однако, в равной степени отмечен вклад альфа и бета-ритмов (см. табл.8).
Для арифметического интеллекта (IQd) был выделен один фактор, объединяющий ПОЛ и интеллект. В этом случае были получены сходные результаты для левого и правого полушарий, которые заключались в доминировании ПОЛА (нагрузка 0,80/0,85), меньшей значимости IQd (нагрузка -0,65/-0,59) и включении небольшой нагрузки от альфа 1,2-ритмов (0,20-0,25). При анализе вербального и образного интеллекта наблюдаются более сложные комбинации частотных компонентов мощности ЭЭГ в формировании отдельных факторов. Так, вербальный интеллект (IQw) имеет большую нагрузку на фактор ПОЛ в левом полушарии, чем в правом (соответственно, нагрузки 0,38 и 0,17), однако и в левом, и в правом полушарии интеллект объединяется с мощностью высокочастотных диапазонов, а в факторе ПОЛ присутствует больший вклад от альфаі и альфа2-ритмов (табл.8). Сходная ситуация наблюдается и для вклада образного интеллекта (IQs) в фактор ПОЛ, кроме того для правого полушария нагрузка от IQs в фактор «Высокочастотный компонент» меньше, чем для левого (соответственно, 0,18 и 0,44).
Таким образом, согласно данным факторного анализа пол и личностные характеристики составляют общие факторы, включающие также показатели мощности ЭЭГ, преимущественно в альфаі, альфа2 и бета-диапазонах. В меньшей степени с фактором "ПОЛ" по показателям мощности ЭЭГ связаны экстраверсия и интеллект.
Межполушарная когерентность между гомологичными отведениями.
В ходе факторного анализа когерентности было установлено, что функция S сформировала отдельный фактор, куда вошли также показатели суммарной межполушарной когерентности в тета 1,2 и альфа2-диапазонах (нагрузки, соответственно, 0,37/0,46/-0,44), при этом другой фактор ПОЛ характеризовался большими нагрузками от когерентности также в тета и альфа-диапазонах (0,32/0,63/0,80/0,61). Каждый из показателей Т или J объединялись в один фактор с полом (с нагрузкой более 0,7), при этом наиболее выраженную нагрузку дает когерентность в бета2-диапазоне. Обе характеристики: L и Е оказались независимыми от пола, причем обе были в большей мере связаны с когерентностью в альфа-диапазонах (нагрузки от 0,67 до 0,88). N и Р имели относительно большие нагрузки на фактор ПОЛ (0,60 и -0,41) и в этот фактор входиля когерентность в бета2-диапазоне (-0,53 и -0,71).
Среди показателей интеллекта наиболее независимым от пола по показателю суммарной межполушарной когерентности оказался IQd: с наибольшей нагрузкой (-0,43) он вошел в фактор, который можно условно назвать «Активационный», так как в нем были представлены межполушарные связи в альфаі и альфа2-диапазонах (0,79 и 0,81). Слабо зависимым от пола был IQs: он сформировал отдельный фактор, куда вошли межполушарные взаимодействия в тетаї и бета 1,2 -диапазонах ().45/0,41/0,62). IQw также образует отдельный фактор, но в нем присутствует вклады ПОЛА, а также когерентности в тетаї и альфа2-диапазонах (нагрузки, соответственно, -0,45/-0,41/0,50). Межполушарная когерентность между негомологичными отведениями.
Похожие диссертации на Функциональная организация коры головного мозга при дивергентном и конвергентном мышлении (Роль фактора пола и личностных характеристик)
